超聲檢測(cè)設(shè)備與器材-文庫吧資料
2025-05-08 03:34本頁面
【正文】 ? 探頭特征：斜探頭鋼中折射角正切值（ K值）用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 ? 五、探頭型號(hào) ? 探頭型號(hào)表示方法一般由基本頻率、晶片材料、晶片尺寸、探頭種類、探頭特征五個(gè)部分組成，其排列順序如下： ? 基本頻率 →晶片材料 →晶片尺寸 →探頭種類 →探頭特征 ? 基本頻率：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為 MHz； ? 晶片材料：用化學(xué)元素縮寫符號(hào)表示； ? 晶片尺寸：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為 mm， 其中圓晶片用直徑表示；矩形晶片用長 寬表示；雙晶探頭為圓形的，用分隔前的直徑表示，兩個(gè)矩形晶片長 寬 2表示。 ? 水浸聚焦探頭的焦距 F與聲透鏡的曲率半徑 r的關(guān)系為： ? F=C1r/（ C1C2） =nr/（ n1） ? 聚焦探頭檢測(cè)工件時(shí)，實(shí)際焦距會(huì)變小 ? F‘=FL（ C3/C21） ? 水層厚度為： ? H=FLC3/C2 ? 式中： ? n=C1/C2， ? C C C3分別為聲透鏡、 水、工件中聲速。 聚焦探頭的主要參數(shù)是頻率、晶片尺寸和焦距。根據(jù)聚焦方式不同，可分為點(diǎn)聚焦和線聚焦。如 JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，板厚為 6～ 20mm的板材超聲檢測(cè)，應(yīng)先用 5MHz的雙晶直探頭。雙晶探頭的主要參數(shù)為頻率、晶片尺寸和聲束匯集區(qū)的范圍。 ? 雙晶探頭（分割探頭）：雙晶探頭有兩塊壓電晶片，一塊用于發(fā)射超聲波，一塊用于接收超聲波 ,中間夾有隔聲層。斜探頭的主要參數(shù)是頻率、晶片尺寸、 K值或角度、入射點(diǎn)（前沿長度）等，主要用于檢測(cè)與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷。 ? 斜探頭：可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭和可變角探頭。直探頭主要用于檢測(cè)與檢測(cè)面平行或近似平行的缺陷。 ? 直探頭：直探頭用于發(fā)射和接收縱波，所以也叫縱波探頭。二是對(duì)晶片起保護(hù)作用。 ? 保護(hù)膜的作用是保護(hù)壓電晶片，不致磨損或損壞 ? 斜楔是斜探頭中為了使超聲波傾斜入射到檢測(cè)面而裝在晶片前面的楔塊。 ? 它們的作用是： ? 壓電晶片的作用是發(fā)射和接收超聲波，實(shí)現(xiàn)電聲能轉(zhuǎn)換。 ? 三 、 探頭的結(jié)構(gòu) ? 超聲波探頭一般由壓電晶片、阻尼塊、接頭、電纜線、保護(hù)膜和外殼組成 。 ? ⑷ 頻率常數(shù) N較大，介電常數(shù) ε較小，以獲得較高的頻率。 使壓電材料壓電效應(yīng)消失的溫度稱為壓電材料的居里溫度。 發(fā)射超聲波的頻率主要取決于晶片的厚度和晶片中的聲速。 ? 壓電晶片的厚度與固有頻率的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做壓電晶片的頻率常數(shù)。 ? Θm=E儲(chǔ) /E損 ? 壓電晶片振動(dòng)損耗的能量主要是由內(nèi)磨擦引起的， θm對(duì)分辨力有較大影響， θm大，損耗小，晶片振動(dòng)持續(xù)時(shí)間長，脈沖寬度大，分辨力低，反之， θm小，表示損耗大，脈沖寬度小，分辨力高。 Kt大，檢測(cè)靈敏度高， KP大，低頻諧振波增多，發(fā)射脈沖變寬。 ? 機(jī)電偶合系數(shù) K： 機(jī)電偶合系數(shù)表示壓電材料機(jī)械能（聲能）與電能之間的轉(zhuǎn)換效率。 ? 介電常 ε ? ε=Ct/A C—電容器電容， t—電容器極板的距離； A電容器極板面積。 ? g33=Up/P （ Vm/N） ? P施加在壓電晶片兩面的應(yīng)力， Up—晶片表面產(chǎn)生的電壓梯度，即電壓 U與晶片厚度 t之比。 ? 壓電應(yīng)變常數(shù) D33值越大，發(fā)射性能越好（發(fā)射強(qiáng)度越大），發(fā)射靈敏度越高。 ? 壓電應(yīng)變常數(shù) d33：表示在壓電晶體上施加單位電壓時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)變大小。因此，常把探頭也叫換能器。 ? 超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，當(dāng)高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片時(shí)，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為聲能（機(jī)械能），探頭發(fā)射超聲波。 換能器的關(guān)鍵部件是具有壓電效應(yīng)的壓電晶片 ， ? 一、壓電效應(yīng)與壓電材料 ? 某些晶體材料在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)，反之，晶體材料在交變電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生伸縮變形的效應(yīng)稱為逆壓電效應(yīng)。 ? 把以換能器為主要元件組裝成具有超聲波發(fā)射和接收特性的器件，稱為探頭。調(diào)節(jié)此旋鈕的目的是使熒光屏掃描線的反射波間距與反射體的間距成一定比例。 ? 深度細(xì)調(diào)旋鈕：其作用是精確調(diào)整檢測(cè)范圍。 ? 深度范圍旋鈕：也叫深度粗調(diào)旋鈕，其作用是粗調(diào)熒光屏掃描線所代表的檢測(cè)范圍。 ? 注意：使用抑制時(shí)，儀器的垂直線性和動(dòng)態(tài)范圍均會(huì)下降，抑制作用越大，儀器動(dòng)態(tài)范圍越小，從而在實(shí)際檢測(cè)中容易漏掉小的缺陷。在對(duì)模擬機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)反射波高調(diào)整到某一指定高度后，后續(xù)的調(diào)節(jié)和檢測(cè)過程中，都不能再調(diào)節(jié)增益旋鈕。測(cè)量回波幅度時(shí)，衰減器讀數(shù)大，回波幅度高，讀數(shù)小，回波幅度低。因此， 在檢測(cè)靈敏度能滿足要求的情況下，發(fā)發(fā)射強(qiáng)度旋鈕應(yīng)盡量放在較低的位置 。 ? 四、儀器旋鈕（按鍵）的作用及調(diào)整 ? 儀器主要旋鈕（按鍵） 如圖 3113 ? 發(fā)射強(qiáng)度旋鈕（數(shù)字機(jī)沒有對(duì)應(yīng)的按鍵）：其作用是改變儀器發(fā)射脈沖功率，從而改變儀器的發(fā)射強(qiáng)度。 ? 檢測(cè)靈敏度：檢測(cè)靈敏度是指超聲檢測(cè)系統(tǒng)（儀器和探頭組合）發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力。 ? 垂直線性：垂直線性是指輸入到超聲檢測(cè)儀接收電路的信號(hào)幅度與其在超聲檢測(cè)儀顯示器上所顯示的幅度成比例的程度。 ? 接收電路通常由衰減器、高頻放大器、檢波器和視頻放大器等組成。 ? 脈沖電壓越高，脈沖越寬，則發(fā)射能量越大，穿透力就越大，盲區(qū)也越大，深度分辨率越差。 ? 掃描電路：掃描電路又稱時(shí)基電路，其作用是產(chǎn)生鋸齒波電壓，加至示波
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